隧道立交施工淺述

劉偉勝

摘 要：文章結(jié)合工程實(shí)例介紹了隧道洞內(nèi)立交部分開(kāi)挖的施工組織、工藝、施工監(jiān)控作了初步探討。

關(guān)鍵詞：隧道洞內(nèi)立交；施工組織；工藝；施工監(jiān)控

1 引言

廈門機(jī)場(chǎng)路一期仙岳路至演武大橋段是廈門市區(qū)南北向主干道。是國(guó)內(nèi)目前唯一的隧道洞內(nèi)立交。隧道線形復(fù)雜，測(cè)量要求高；隧道交叉多，且開(kāi)挖斷面大，隧道內(nèi)輪廓寬度達(dá)到了25.89m，為目前國(guó)內(nèi)單洞跨度最大的公路隧道。

本文重點(diǎn)闡述隧道洞內(nèi)立交部分開(kāi)挖的施工組織、工藝、施工監(jiān)控。

2 工程概況

本工程是廈門機(jī)場(chǎng)路一期仙岳路至演武大橋段的一段，穿越鐘鼓山、國(guó)家級(jí)4A級(jí)風(fēng)景區(qū)——萬(wàn)石山植物園，下穿既有鐘鼓山隧道。通過(guò)匝道將鐘鼓山隧道與萬(wàn)石山隧道連成一個(gè)完整的地下立交。

萬(wàn)石山隧道立交一座；鐘鼓山隧道A、B洞改造（本文只涉及立交部分的改造）。

萬(wàn)石山隧道下穿既有鐘鼓山隧道，洞內(nèi)立交A、B、C三條匝道。萬(wàn)石山隧道與鐘鼓山隧道交叉點(diǎn)里程分別為YK12+738.84；YK12+640.68；ZK12+7 93.15，ZK12+685.965。

3 工程特點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn)

（1）工程特點(diǎn)。洞內(nèi)多工作面施工，運(yùn)輸協(xié)調(diào)復(fù)雜，既要保證鐘鼓山隧道改造的施工正常進(jìn)行，又要保證萬(wàn)石山隧道主工作面施工主線的正常運(yùn)行；安全隱患多，既有鐘鼓山隧道內(nèi)人防洞室錯(cuò)綜復(fù)雜；隧道線形復(fù)雜，測(cè)量要求高；隧道交叉多，且開(kāi)挖斷面大，隧道內(nèi)輪廓寬度達(dá)到了25.89m，為目前國(guó)內(nèi)單洞跨度最大的公路隧道。

（2）施工重點(diǎn)。1）從既有鐘鼓山隧道A洞開(kāi)辟A、C匝道工作面主攻萬(wàn)石山隧道，同時(shí)分階段對(duì)鐘鼓山隧道進(jìn)行改造，在保證鐘鼓山隧道改造穩(wěn)步前進(jìn)的同時(shí)，保證A、C匝道工作面的正常施工是本項(xiàng)目的組織重點(diǎn)；2）搞好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，摸清人防工程和隧道的關(guān)系，查明原隧道施工對(duì)巖柱的擾動(dòng)情況，制定詳細(xì)的施工技術(shù)措施和安全保證措施，保證巖脈地段、隧道改造、隧道分叉地段的順利進(jìn)行是本項(xiàng)目的技術(shù)重點(diǎn)。

（3）技術(shù)難點(diǎn)。萬(wàn)石山隧道穿過(guò)斷層，巖體為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化與弱風(fēng)化花崗巖互層，成塊狀壓碎鑲嵌結(jié)構(gòu)，拱頂易坍塌，遇水將變流砂坍落，圍巖破碎，無(wú)自穩(wěn)能力，尤其是下穿既有鐘鼓山隧道段，為破碎帶集中區(qū)，給隧道施工增加了難度，為萬(wàn)石山隧道的技術(shù)難點(diǎn)。

新建萬(wàn)石山隧道斜交下穿既有鐘鼓山隧道，萬(wàn)石山隧道拱頂最大距離鐘鼓山隧道既有路面的厚度0.68～1.70m，在施工該下穿段的施工方案及安全措施是施工的難點(diǎn)

4 施工方案及施工方法和工藝

（1）施工總體方案。結(jié)合鐘鼓山隧道施工運(yùn)輸通道，將鐘鼓山隧道改造分為三個(gè)施工階段，萬(wàn)石山隧道分五個(gè)工作面進(jìn)行施工。

第一階段萬(wàn)石山隧道兩個(gè)工作面，鐘鼓山隧道改造兩個(gè)工作面，共計(jì)四個(gè)工作面：首先從鐘鼓山隧道A線和萬(wàn)石山隧道立交的A、C匝道交叉處打開(kāi)A、C匝道工作面，并通過(guò)A、C匝道施工萬(wàn)石山隧道。第一階段的施工范圍為萬(wàn)石山隧道和鐘鼓山隧道A洞的兩個(gè)立交點(diǎn)施工、萬(wàn)石山隧道立交A、C匝道施工、鐘鼓山隧道A洞AK0+669.98～AK0+762.94段改造、B洞中BK0+571～ +0700段改造。

第二階段增加萬(wàn)石山隧道兩個(gè)工作面，鐘鼓山隧道改造三個(gè)工作面，共七個(gè)工作面：再增加萬(wàn)石山隧道出口分左右線開(kāi)兩個(gè)工作面，在萬(wàn)石山隧道全面打開(kāi)的同時(shí)，進(jìn)行萬(wàn)石山隧道和鐘鼓山隧道B洞的兩個(gè)立交點(diǎn)施工、鐘鼓山隧道B洞BK1+070～BK1+190及BK0+090～BK0+571段改造。

第三階段開(kāi)辟萬(wàn)石山隧道B匝道工作面，完成B匝道部分工作量。

（2）施工方法。1）洞身工程——萬(wàn)石山隧道開(kāi)挖（特殊斷面開(kāi)挖）：①超大斷面施工方法。本合同段共有6個(gè)超大斷面，在匝道與鐘鼓山隧道和萬(wàn)石山隧道的分岔部?jī)?nèi)，分別位于新建萬(wàn)石山隧道和既有鐘鼓山隧道內(nèi)，都采用側(cè)壁導(dǎo)坑法施工；②WF9斷面。WF9斷面所在位置圍巖均比較好，采用匝道斷面先通過(guò)，然后開(kāi)挖中隔墻部分，并完成中隔墻，中隔墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行正洞施工；2）立交下穿段施工。新建萬(wàn)石山隧道斜交下穿既有鐘鼓山隧道，萬(wàn)石山隧道拱頂最大距離鐘鼓山隧道既有路面的厚度0.68～1.70m。下穿段擬采取明挖和暗挖相結(jié)合進(jìn)行施工。該段的上半斷面施工采用明挖法施工，下半斷面采用暗挖施工。①普通斷面下穿施工。在鐘鼓山隧道上穿段完成開(kāi)挖和初期支護(hù)后，根據(jù)施工組織時(shí)間安排施工。開(kāi)始進(jìn)行萬(wàn)石山隧道下穿段上半斷面的明挖施工，上半斷面的高度為6m左右，明挖采取兩層臺(tái)階，第一層臺(tái)階為2.5高，臺(tái)階長(zhǎng)度為4.5m，挖機(jī)利用此臺(tái)階進(jìn)行二次翻碴，將二層臺(tái)階的洞碴中轉(zhuǎn)至第一層臺(tái)階，再裝運(yùn)出洞外。②WFZC斷面下穿隧道施工。其施工方法基本同普通斷面，但由于萬(wàn)石山隧道開(kāi)挖拱頂與鐘鼓山隧道路面厚度太小，不能完全滿足拱外拱的條件，且該段地質(zhì)圍巖較差。在基本普通段施工一致，但是要在暗挖施工前，對(duì)交界處圍巖進(jìn)行注漿固結(jié)，同時(shí)拱外拱采用雙層鋼筋混凝土，該段鐘鼓山隧道的路面的調(diào)平層作為拱外拱的一部分，厚度為50cm，萬(wàn)石山隧道二次襯砌的75cm混凝土調(diào)整為50cm。

（3）鐘鼓山隧道改造。1）由于既有鐘鼓山隧道在原施工時(shí)發(fā)生過(guò)多次坍方，因此在隧道改造前先用RIS-K2型探地雷達(dá)對(duì)原隧道襯砌背后的坍塌及空洞情況進(jìn)行探測(cè)。首先對(duì)坍塌體進(jìn)行徑向注漿固結(jié)坍體，然后進(jìn)行改造，對(duì)斷裂地段，先由采取吹砂的方式對(duì)斷裂段襯砌背后填充，然后對(duì)該段進(jìn)行徑向注漿固結(jié)，固結(jié)范圍在開(kāi)挖輪廓線外2～3m；2）大斷面改造。大斷面地段改造采取左右斷面分部開(kāi)挖的方式進(jìn)行，擴(kuò)挖時(shí)從開(kāi)挖量較小的一側(cè)進(jìn)行，第一次開(kāi)挖寬度為既有洞室的寬度加上單側(cè)擴(kuò)挖寬度，開(kāi)挖方式及臨時(shí)支護(hù)參數(shù)同萬(wàn)石山隧道大斷面地段。

（4）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。采用TSP203隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)，預(yù)測(cè)掌子面前方100m至500m范圍不良地質(zhì)。該系統(tǒng)利用地震波在不均勻地層中產(chǎn)生的反射波特性，通過(guò)專用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理，從而準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方及周圍區(qū)域的地質(zhì)情況。

（5）監(jiān)控量測(cè)。包括地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察、凈空變形量測(cè)、拱頂下沉量測(cè)、表下沉量測(cè)。

5 結(jié)論

隧道施工過(guò)程中，確保了施工安全及隧道的結(jié)構(gòu)安全。分析該隧道施工的施工經(jīng)驗(yàn)，可以為以后的類似工程施工積累經(jīng)驗(yàn)：

（1）萬(wàn)石山隧道立交是國(guó)內(nèi)目前唯一的隧道洞內(nèi)立交。隧道交叉多，線形復(fù)雜，測(cè)量要求高；且開(kāi)挖斷面為目前國(guó)內(nèi)單洞跨度最大。

（2）洞內(nèi)立交部分采用拱外拱的方法施工。endprint